回転軸用振動計測装置
【課題】計測に要する労力の軽減を図り、計測可能な軸系の回転数範囲を拡大するとともに、計測値におけるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができる回転軸用振動計測装置を提供する。
【解決手段】軸系１０に固定される筐体２と、軸系１０における軸線Ｌ方向、および周方向の加速度の少なくとも一方を測定する加速度計３Ａ，３Ｂと、軸線Ｌ方向に対して対称な位置に配置され、加速度計３Ａ，３Ｂから出力された加速度に関する電気信号を周波数変調して、送信する一対の送信部４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂと、軸線Ｌ方向に対して対称な位置に配置され、加速度計３Ａ，３Ｂおよび一対の送信部４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂに電力を供給する一対の電源６Ａ，６Ｂと、一対の送信部４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂから送信された電波を受信して、加速度計３Ａ，３Ｂから出力された加速度に関する電気信号を復調する受信部８Ａ，８Ｂと、が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】軸系１０に固定される筐体２と、軸系１０における軸線Ｌ方向、および周方向の加速度の少なくとも一方を測定する加速度計３Ａ，３Ｂと、軸線Ｌ方向に対して対称な位置に配置され、加速度計３Ａ，３Ｂから出力された加速度に関する電気信号を周波数変調して、送信する一対の送信部４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂと、軸線Ｌ方向に対して対称な位置に配置され、加速度計３Ａ，３Ｂおよび一対の送信部４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂに電力を供給する一対の電源６Ａ，６Ｂと、一対の送信部４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂから送信された電波を受信して、加速度計３Ａ，３Ｂから出力された加速度に関する電気信号を復調する受信部８Ａ，８Ｂと、が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸用振動計測装置、特にディーゼルエンジンなどの発動機における回転軸の振動計測に用いて好適な回転軸用振動計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸などの軸系の縦振動や捩れ振動を検出するに場合には、以下の構成の回転軸用振動計測装置が用いられてきた。
つまり、軸系の先端に取り付けられて軸系とともに回転するロータケースと、当該ロータケースに配置され軸系の縦振動を検出する１個の加速度計、または捩れ振動を検出する２個の加速度計と、ロータケースに取り付けられ加速度計から出力された電気信号を回転軸から静止側に取り出すとともに、静止側から回転側の加速度計に電力を供給するスリップリングと、を有する回転軸用振動計測装置が用いられてきた（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００３】
ここで、上述のスリップリングにおける静止側のブラシ端子は、計測用アンプに電気的に接続されている。計測用アンプは、スリップリングを介してロータケース内に組み込まれた加速度計に電力を供給するとともに、スリップリングを介して入力された加速度計で検出された振動に関する電気信号を増幅するものである。
【０００４】
上述の回転軸用振動計測装置を使用する場合には、ロータケースが回転軸の先端に、ボルトなどを用いて取り付けられる。そして、スリップリング内部のブラシを介して、加速度計に供給される電力が静止側から回転側に供給され、加速度計から出力された縦振動または捩れ振動に関する電気信号が、回転側から静止側に出力される。このように回転軸用振動計測装置を使用することで、軸系振動が計測されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６０−２５９２８号公報
【特許文献２】実開昭５９−１８３６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の回転軸用振動計測装置では、スリップリングにおける静止側のブラシ端子を有する部分等を静止側から固定する必要があり、この固定を行うために測定対称に合わせた治具を製作する必要があった。
【０００７】
さらに、スリップリングを回転軸に固定する際には、スリップリングと回転軸との軸心を所定の範囲内に合わせる、言い換えると、スリップリングの回転軸線と、回転軸の回転軸線とを所定の範囲で一致させる必要があり、この作業に過大な労力を要するという問題があった。
【０００８】
その上に、回転軸などに過大な振動が発生した場合、スリップリングに損傷が発生したり、振動に関する電気信号にノイズが混入したりするおそれがあるという問題があった。
【０００９】
上述の問題を解決する方法として、スリップリング等の代わりに、振動に係る電気信号をＦＭ変調して電波で送信するテレメータ送信機、送信アンテナ、および、駆動用電池を用いる方法も考えられる。
【００１０】
具体的には、回転軸とともに回転するロータケース等にテレメータ送信機および駆動用電池が配置され、テレメータ送信機から発信された電波を受信する送信アンテナが静止側に配置されている。
【００１１】
このような回転軸用振動計測装置では、テレメータ送信機からＦＭ変調した振動に係る電気信号が送信され、静止側の送信アンテナにより受信される。受信された信号は、送信アンテナに接続された受信アンプにおいて復調等される。このように回転軸用振動計測装置を使用することで、軸系振動が計測されている。
【００１２】
しかしながら、上述のテレメータ送信機等を用いた回転軸用振動計測装置では、テレメータ送信機や駆動電池などの配置位置が、回転軸の回転軸線に対してアンバランスであり、高速回転する回転軸における振動測定には使用できないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、計測に要する労力の軽減を図り、計測可能な軸系の回転数範囲を拡大するとともに、計測値におけるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができる回転軸用振動計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の回転軸用振動計測装置は、回転する軸系に固定される筐体と、該筐体に配置され、前記軸系における軸線方向の加速度、および、前記軸系における周方向の加速度の少なくとも一方を測定する加速度計と、前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を周波数変調して、電波として送信する一対の送信部と、前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計および前記一対の送信部に電力を供給する一対の電源と、前記一対の送信部から送信された電波を受信して、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を復調する受信部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、一対の送信部および一対の電源が、軸線方向に対して対称な位置に配置されているため、筐体が軸系とともに回転しても、送信部および電源における配置のアンバランスによる振動の発生が抑制される。そのため、軸系の広い回転数範囲にわたって、振動の発生が抑制される。
【００１６】
その一方で、加速度計により計測された加速度に関する電気信号を、送信部および受信部を用いて回転側である軸系から静止側に取り出すため、スリップリング等を用いた計測方法のように軸心合わせを行う必要がない。さらに、振動によるノイズの発生が抑制される。
【００１７】
上記発明においては、前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の一方と電気的に接続された縦振動用加速度計と、前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の他方と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、が設けられ、前記一対の送信部の一方および他方は、前記加速度に関する電気信号を、互いに異なる周波数に変調して、電波として送信することが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、軸系における軸線方向の加速度と、軸系における周方向の加速度とを同時に計測することができる。
具体的には、軸線方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数と、周方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数とを異ならせることにより、両者を同時に送信しても受信部において両者を分離することができる。
【００１９】
上記発明においては、前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された縦振動用加速度計と、前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、が設けられ、前記一対の送信部のそれぞれは、前記縦振動用加速度計および前記捩れ振動用加速度計から出力された前記加速度に関する電気信号を周波数変調し、電波として送信可能とされ、前記一対の送信部の一方から前記受信機に向けて前記電波が送信されることが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、一対の送信部の一方から、軸系における軸線方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波、および、軸系における周方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波の両者が送信され、一対の送信部の他方を予備として用いることができる。
言い換えると、一対の送信部の一方が故障した場合に、一対の送信部の他方を用いて電波の送信を継続することができる。つまり、回転軸用振動計測装置における冗長性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の回転軸用振動計測装置によれば、送信部および受信部を用いて加速度計により測定された電気信号を送信するとともに、一対の送信部および一対の電源が、軸線方向に対して対称な位置に配置されているため、計測に要する労力の軽減を図り、計測可能な軸系の回転数範囲を拡大するとともに、計測値におけるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る振動計測装置の概略を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る回転軸の振動計測装置について図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る振動計測装置の概略を説明する模式図である。
本実施形態では、本発明の振動計測装置（回転軸用振動計測装置）１をディーゼルエンジンの回転軸における振動を計測する装置に適用して説明する。
【００２４】
振動計測装置１には、図１に示すように、ロータケース（筐体）２と、縦振動用加速度計３Ａと、捩れ振動用加速度計３Ｂと、一対のテレメータ送信機（送信部）４Ａ，４Ｂと、一対の送信アンテナ（送信部）５Ａ，５Ｂと、一対の駆動電池（電源）６Ａ，６Ｂと、受信アンテナ（受信部）７と、一対の受信機（受信部）８Ａ，８Ｂと、周波数分析部９と、が設けられている
【００２５】
ロータケース２は、図１に示すように、測定対象である回転軸（軸系）１０に取り付けられる部材であり、縦振動用加速度計３Ａや、捩れ振動用加速度計３Ｂなどが設けられるものである。
ロータケース２には、回転軸１０側から順に、取付部２１と、加速度計配置部２２と、テレメータカプセル２３と、テレメータ蓋２４と、が設けられている。
【００２６】
取付部２１は、図１に示すように、ロータケース２のうち、最も回転軸１０に近い部分に配置された部分であって、回転軸１０の端部に取り付けられる部分である。
例えば、回転軸１０の端部から回転軸線（軸線）Ｌに沿って延びる取り付け用の雄ネジ部１１に対して、取付部２１に形成された雌ネジ部（図示せず）を螺合させることにより、取付部２１は回転軸１０の端部に取り付けられる。
【００２７】
加速度計配置部２２は、図１に示すように、取付部２１とテレメータカプセル２３との間に配置された部材であって、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂが配置される部材である。
本実施形態では、加速度計配置部２２を略直方体状に形成された部材であって、加速度計配置部２２の長軸が、回転軸線Ｌに対して略直交する場合に適用して説明する。
【００２８】
テレメータカプセル２３は、図１に示すように、加速度計配置部２２とテレメータ蓋２４との間に配置された部材であって、内部にテレメータ送信機４Ａ，４Ｂおよび駆動電池６Ａ，６Ｂを収納する部材である。
本実施形態では、テレメータカプセル２３を略円筒状の部材であって、円筒の軸線が、回転軸線Ｌと略一致する場合に適用して説明する。
【００２９】
テレメータ蓋２４は、図１に示すように、テレメータカプセル２３における端部の開口部に配置され、送信アンテナ５Ａ，５Ｂが配置された部材である。
本実施形態では、略円筒状に形成されたテレメータカプセル２３の開口部を塞ぐ略円板状に形成された部材に適用して説明する。
【００３０】
縦振動用加速度計３Ａは、図１に示すように、加速度計配置部２２における回転軸線Ｌ上の位置に配置されたセンサであって、回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の加速度、つまり、回転軸線Ｌ方向の振動を計測し、当該加速度に関する電気信号を出力するセンサである。
その一方で、縦振動用加速度計３Ａには駆動電池６Ａから電力が供給されているとともに、縦振動用加速度計３Ａからテレメータ送信機４Ａには、回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３１】
一対の捩れ振動用加速度計３Ｂは、図１に示すように、加速度計配置部２２における回転軸線Ｌに対して線対称な位置、言い換えると、加速度計配置部２２の両端部に配置されたセンサであって、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂは、電気的に接続されている。
このように、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂを加速度計配置部２２の両端部に配置することで、回転軸１０が重力に対して交差する方向、例えば水平方向に延びて配置された場合であっても、重力による回転軸１０の変形の影響を取り除くことができる。
【００３２】
さらに、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂは、回転軸１０における周方向の加速度、つまり、回転軸１０における回転軸線Ｌまわりの捩れ振動、さらに言い換えると、回転軸１０の回転速度の変動を計測し、当該周方向の加速度に関する電気信号を出力するものである。
【００３３】
その一方で、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂには駆動電池６Ｂから電力が供給されているとともに、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂからテレメータ送信機４Ｂには、回転軸１０における周方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３４】
なお、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂとしては、公知の加速度計を用いることができ、特に限定するものではない。
【００３５】
テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂは、図１に示すように、それぞれ、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂから出力された加速度に関する電気信号を周波数変調（ＦＭ変調）するものである。
本実施形態では、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂにおいて用いられる搬送波の周波数が異なる場合について説明する。具体的には、テレメータ送信機４Ａでは８０ＭＨｚの搬送波が用いられ、テレメータ送信機４Ｂでは９０ＭＨｚの搬送波が用いられる場合に適用して説明する。
【００３６】
さらに、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂは、テレメータカプセル２３の内部であって、回転軸線Ｌに対して線対称な位置に収納されている。
【００３７】
テレメータ送信機４Ａには駆動電池６Ａから電力が供給されるとともに、縦振動用加速度計３Ａから回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号が入力されている。その一方で、テレメータ送信機４Ａから送信アンテナ５Ａには、周波数変調された回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３８】
テレメータ送信機４Ｂには、駆動電池６Ｂから電力が供給されるとともに、捩れ振動用加速度計３Ｂから周方向の加速度に関する電気信号が入力されている。その一方で、テレメータ送信機４Ｂから送信アンテナ５Ｂには、周波数変調された周方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３９】
送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂは、図１に示すように、それぞれテレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂから出力された周波数変調された電気信号を電波として送信するものである。
送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂは、円板状に形成されたテレメータ蓋２４に配置されたアンテナであって、テレメータ蓋２４の周辺部に沿って延びる円弧状のアンテナである。さらに、送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂは、回転軸線Ｌに対して線対称に配置されている。
【００４０】
なお、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂおよび送信アンテナ５Ａ，５Ｂとしては、公知のテレメータ送信機やアンテナを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４１】
駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂは、図１に示すように、テレメータカプセル２３内に配置され、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂなどに電力を供給するものである。
具体的には、駆動電池６Ａは、縦振動用加速度計３Ａおよびテレメータ送信機４Ａに電力を供給するものである。駆動電池６Ｂは、捩れ振動用加速度計３Ｂおよびテレメータ送信機４Ｂに電力を供給するものである。
【００４２】
その一方で、駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂは、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂと同様に、テレメータカプセル２３の内部であって、回転軸線Ｌに対して線対称な位置に収納されている。
【００４３】
受信アンテナ７は、図１に示すように、送信アンテナ５Ａ，５Ｂから送信された電波を受信するアンテナであって、受信した電波を電気信号として受信機８Ａ，８Ｂに出力するものである。
なお、本実施形態としては、受信アンテナ７を送信アンテナ５Ａ，５Ｂに対向配置された円環状のアンテナに適用して説明するが、特にその形状等を限定するものではない。
【００４４】
受信機８Ａおよび受信機８Ｂは、図１に示すように、それぞれテレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂに対応したものであって、受信アンテナ７から入力された電気信号から所定の電気信号を抽出して復調するものである。
【００４５】
具体的には、テレメータ送信機４Ａと対応する受信機８Ａは、受信アンテナ７から入力された電気信号から８０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調するものである。
その一方で、テレメータ送信機４Ｂと対応する受信機８Ｂは、受信アンテナ７から入力された電気信号から９０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調するものである。
【００４６】
周波数分析部９は、図１に示すように、受信機８Ａ，８Ｂにおいて復調された電気信号の周波数分析を行うものである。
周波数分析部９において分析された測定データ、つまり、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂにより測定された加速度のデータは、以下の式（１），（２）を用いることにより、回転軸線Ｌ方向の変位である縦振動変位（Ａ）や、周方向の振動角である捩れ振動角（θ）などの物理量に変換される。
Ａｉ＝αｉ／ωｉ２ ・・・（１）
θｉ＝αｉ／（ｒωｉ２） ・・・（２）
【００４７】
ここで、Ａは縦振動変位（ｍｍ）、αは計測された振動加速度（ｍｍ／ｓ２）、θは捩れ角度（ｄｅｇ．）、ｒは加速度計取付半径（ｍｍ）、ωは回転角速度（ｒａｄ／ｓ：２πｆ）、ｉは各周波数成分を表すものである。
【００４８】
次に、上記の構成からなる振動計測装置１における計測方法について説明する。
本実施形態に係る振動計測装置１を用いて回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の変位である縦振動変位（Ａ）や、周方向の振動角である捩れ振動角（θ）などの物理量を測定する場合には、図１に示すように、回転軸１０の端部に振動計測装置１が取り付けられる。
【００４９】
回転軸１０が回転駆動されると、回転軸１０に回転軸線Ｌ方向の変位や、周方向の振動が発生する。すると、これらの変位や振動は、ロータケース２の取付部２１および加速度計配置部２２を介して、縦振動用加速度計３Ａおよび捩れ振動用加速度計３Ｂに測定される。
【００５０】
縦振動用加速度計３Ａは、上述の回転軸線Ｌ方向の変位、つまり、回転軸線Ｌ方向の加速度を測定し、当該加速度に関する電気信号をテレメータ送信機４Ａに出力する。
一方で、捩れ振動用加速度計３Ｂは、上述の周方向の振動、つまり、周方向の加速度を測定し、当該加速度に関する電気信号をテレメータ送信機４Ｂに出力する。
【００５１】
テレメータ送信機４Ａは、回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号を信号波として、８０ＭＨｚの搬送波の周波数を信号波に基づいて変調する周波数変調を行う。
一方で、テレメータ送信機４Ｂは、周方向の加速度に関する電気信号を信号波として、９０ＭＨｚの搬送波の周波数を信号波に基づいて変調する周波数変調を行う。
【００５２】
上述のようにテレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂにより周波数変調された電気信号は、それぞれ、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂから送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂに出力される。
【００５３】
送信アンテナ５Ａは、テレメータ送信機４Ａから入力された変調後の電気信号に基づいて電波を送信し、送信アンテナ５Ｂは、テレメータ送信機４Ｂから入力された変調後の電気信号に基づいて電波を送信する。
【００５４】
送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂから送信された両電波は、受信アンテナ７に受信される。受信アンテナ７は、受信した電波を電気信号に変換し、受信機８Ａおよび受信機８Ｂに当該電気信号を出力する。
【００５５】
テレメータ送信機４Ａに対応する受信機８Ａは、受信アンテナ７から入力された電気信号から、８０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調する。
その一方で、テレメータ送信機４Ｂに対応する受信機８Ｂは、受信アンテナ７から入力された電気信号から、９０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調する。
【００５６】
復調された電気信号は、受信機８Ａおよび受信機８Ｂから周波数分析部９に入力され、周波数分析部９において周波数分析される。
周波数分析後の測定データは、上述の式（１）および式（２）を用いて、回転軸線Ｌ方向の変位である縦振動変位（Ａ）や、周方向の振動角である捩れ振動角（θ）などの物理量に変換される。
【００５７】
上記の構成によれば、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂや、駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂが、回転軸線Ｌに対して対称な位置に配置されているため、ロータケース２が回転軸１０とともに回転しても、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂや、駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂにおける配置のアンバランスによる振動の発生が抑制される。
【００５８】
その結果、本実施形態の振動計測装置１では、広い回転数範囲にわたって振動の発生を抑制することができることから、計測可能な回転軸１０の回転数範囲を拡大することができる。
【００５９】
その一方で、縦振動用加速度計３Ａおよび捩れ振動用加速度計３Ｂにより計測された加速度に関する電気信号を、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂ等および受信機８Ａ，８Ｂ等を用いて回転側から静止側に取り出すため、スリップリング等を用いた計測方法のように正確な軸心合わせを行う必要がない。
【００６０】
そのため、本実施形態の振動計測装置１では、計測に要する労力の軽減を図ることができる。さらに、振動によるノイズの発生が抑制されることから、計測値とノイズのとの比率（Ｓ／Ｎ比）の悪化を防止することができる。
【００６１】
さらに、回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数と、周方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数とを異ならせるため、両者を同時に送信しても受信部において両者を容易に分離することができる。
そのため、本実施形態の振動計測装置１では、回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の加速度と、周方向の加速度とを同時に計測することができる。
【００６２】
なお、上述の実施形態のように、縦振動用加速度計３Ａと、テレメータ送信機４Ａおよび送信アンテナ５Ａとを電気的に接続するとともに、捩れ振動用加速度計３Ｂと、テレメータ送信機４Ｂおよび送信アンテナ５Ｂとを電気的に接続してもよいし、縦振動用加速度計３Ａおよび捩れ振動用加速度計３Ｂを、テレメータ送信機４Ａ等に電気的に接続するとともに、テレメータ送信機４Ｂ等にも電気的に接続し、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の一方からのみ電波を送信するようにしてもよく、特に限定するものではない。
【００６３】
このようにすることで、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の一方から、回転軸１０における軸線方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波、および、回転軸１０における周方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波の両者が送信され、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の他方を予備として用いることができる。
【００６４】
言い換えると、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の一方が故障した場合に、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の他方を用いて電波の送信を継続することができる。つまり、回転軸用振動計測装置における冗長性を確保することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 振動計測装置（回転軸用振動計測装置）
２ ロータケース（筐体）
３Ａ 縦振動用加速度計（加速度計）
３Ｂ 捩れ振動用加速度計（加速度計）
４Ａ，４Ｂ テレメータ送信機（送信部）
５Ａ，５Ｂ 送信アンテナ（送信部）
６Ａ，６Ｂ 駆動電池（電源）
７ 受信アンテナ（受信部）
８Ａ，８Ｂ 受信機（受信部）
１０ 回転軸（軸系）
Ｌ 回転軸線（軸線）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸用振動計測装置、特にディーゼルエンジンなどの発動機における回転軸の振動計測に用いて好適な回転軸用振動計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸などの軸系の縦振動や捩れ振動を検出するに場合には、以下の構成の回転軸用振動計測装置が用いられてきた。
つまり、軸系の先端に取り付けられて軸系とともに回転するロータケースと、当該ロータケースに配置され軸系の縦振動を検出する１個の加速度計、または捩れ振動を検出する２個の加速度計と、ロータケースに取り付けられ加速度計から出力された電気信号を回転軸から静止側に取り出すとともに、静止側から回転側の加速度計に電力を供給するスリップリングと、を有する回転軸用振動計測装置が用いられてきた（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００３】
ここで、上述のスリップリングにおける静止側のブラシ端子は、計測用アンプに電気的に接続されている。計測用アンプは、スリップリングを介してロータケース内に組み込まれた加速度計に電力を供給するとともに、スリップリングを介して入力された加速度計で検出された振動に関する電気信号を増幅するものである。
【０００４】
上述の回転軸用振動計測装置を使用する場合には、ロータケースが回転軸の先端に、ボルトなどを用いて取り付けられる。そして、スリップリング内部のブラシを介して、加速度計に供給される電力が静止側から回転側に供給され、加速度計から出力された縦振動または捩れ振動に関する電気信号が、回転側から静止側に出力される。このように回転軸用振動計測装置を使用することで、軸系振動が計測されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６０−２５９２８号公報
【特許文献２】実開昭５９−１８３６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の回転軸用振動計測装置では、スリップリングにおける静止側のブラシ端子を有する部分等を静止側から固定する必要があり、この固定を行うために測定対称に合わせた治具を製作する必要があった。
【０００７】
さらに、スリップリングを回転軸に固定する際には、スリップリングと回転軸との軸心を所定の範囲内に合わせる、言い換えると、スリップリングの回転軸線と、回転軸の回転軸線とを所定の範囲で一致させる必要があり、この作業に過大な労力を要するという問題があった。
【０００８】
その上に、回転軸などに過大な振動が発生した場合、スリップリングに損傷が発生したり、振動に関する電気信号にノイズが混入したりするおそれがあるという問題があった。
【０００９】
上述の問題を解決する方法として、スリップリング等の代わりに、振動に係る電気信号をＦＭ変調して電波で送信するテレメータ送信機、送信アンテナ、および、駆動用電池を用いる方法も考えられる。
【００１０】
具体的には、回転軸とともに回転するロータケース等にテレメータ送信機および駆動用電池が配置され、テレメータ送信機から発信された電波を受信する送信アンテナが静止側に配置されている。
【００１１】
このような回転軸用振動計測装置では、テレメータ送信機からＦＭ変調した振動に係る電気信号が送信され、静止側の送信アンテナにより受信される。受信された信号は、送信アンテナに接続された受信アンプにおいて復調等される。このように回転軸用振動計測装置を使用することで、軸系振動が計測されている。
【００１２】
しかしながら、上述のテレメータ送信機等を用いた回転軸用振動計測装置では、テレメータ送信機や駆動電池などの配置位置が、回転軸の回転軸線に対してアンバランスであり、高速回転する回転軸における振動測定には使用できないという問題があった。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、計測に要する労力の軽減を図り、計測可能な軸系の回転数範囲を拡大するとともに、計測値におけるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができる回転軸用振動計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の回転軸用振動計測装置は、回転する軸系に固定される筐体と、該筐体に配置され、前記軸系における軸線方向の加速度、および、前記軸系における周方向の加速度の少なくとも一方を測定する加速度計と、前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を周波数変調して、電波として送信する一対の送信部と、前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計および前記一対の送信部に電力を供給する一対の電源と、前記一対の送信部から送信された電波を受信して、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を復調する受信部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、一対の送信部および一対の電源が、軸線方向に対して対称な位置に配置されているため、筐体が軸系とともに回転しても、送信部および電源における配置のアンバランスによる振動の発生が抑制される。そのため、軸系の広い回転数範囲にわたって、振動の発生が抑制される。
【００１６】
その一方で、加速度計により計測された加速度に関する電気信号を、送信部および受信部を用いて回転側である軸系から静止側に取り出すため、スリップリング等を用いた計測方法のように軸心合わせを行う必要がない。さらに、振動によるノイズの発生が抑制される。
【００１７】
上記発明においては、前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の一方と電気的に接続された縦振動用加速度計と、前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の他方と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、が設けられ、前記一対の送信部の一方および他方は、前記加速度に関する電気信号を、互いに異なる周波数に変調して、電波として送信することが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、軸系における軸線方向の加速度と、軸系における周方向の加速度とを同時に計測することができる。
具体的には、軸線方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数と、周方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数とを異ならせることにより、両者を同時に送信しても受信部において両者を分離することができる。
【００１９】
上記発明においては、前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された縦振動用加速度計と、前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、が設けられ、前記一対の送信部のそれぞれは、前記縦振動用加速度計および前記捩れ振動用加速度計から出力された前記加速度に関する電気信号を周波数変調し、電波として送信可能とされ、前記一対の送信部の一方から前記受信機に向けて前記電波が送信されることが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、一対の送信部の一方から、軸系における軸線方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波、および、軸系における周方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波の両者が送信され、一対の送信部の他方を予備として用いることができる。
言い換えると、一対の送信部の一方が故障した場合に、一対の送信部の他方を用いて電波の送信を継続することができる。つまり、回転軸用振動計測装置における冗長性を確保することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の回転軸用振動計測装置によれば、送信部および受信部を用いて加速度計により測定された電気信号を送信するとともに、一対の送信部および一対の電源が、軸線方向に対して対称な位置に配置されているため、計測に要する労力の軽減を図り、計測可能な軸系の回転数範囲を拡大するとともに、計測値におけるＳ／Ｎ比の悪化を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る振動計測装置の概略を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態に係る回転軸の振動計測装置について図１を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る振動計測装置の概略を説明する模式図である。
本実施形態では、本発明の振動計測装置（回転軸用振動計測装置）１をディーゼルエンジンの回転軸における振動を計測する装置に適用して説明する。
【００２４】
振動計測装置１には、図１に示すように、ロータケース（筐体）２と、縦振動用加速度計３Ａと、捩れ振動用加速度計３Ｂと、一対のテレメータ送信機（送信部）４Ａ，４Ｂと、一対の送信アンテナ（送信部）５Ａ，５Ｂと、一対の駆動電池（電源）６Ａ，６Ｂと、受信アンテナ（受信部）７と、一対の受信機（受信部）８Ａ，８Ｂと、周波数分析部９と、が設けられている
【００２５】
ロータケース２は、図１に示すように、測定対象である回転軸（軸系）１０に取り付けられる部材であり、縦振動用加速度計３Ａや、捩れ振動用加速度計３Ｂなどが設けられるものである。
ロータケース２には、回転軸１０側から順に、取付部２１と、加速度計配置部２２と、テレメータカプセル２３と、テレメータ蓋２４と、が設けられている。
【００２６】
取付部２１は、図１に示すように、ロータケース２のうち、最も回転軸１０に近い部分に配置された部分であって、回転軸１０の端部に取り付けられる部分である。
例えば、回転軸１０の端部から回転軸線（軸線）Ｌに沿って延びる取り付け用の雄ネジ部１１に対して、取付部２１に形成された雌ネジ部（図示せず）を螺合させることにより、取付部２１は回転軸１０の端部に取り付けられる。
【００２７】
加速度計配置部２２は、図１に示すように、取付部２１とテレメータカプセル２３との間に配置された部材であって、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂが配置される部材である。
本実施形態では、加速度計配置部２２を略直方体状に形成された部材であって、加速度計配置部２２の長軸が、回転軸線Ｌに対して略直交する場合に適用して説明する。
【００２８】
テレメータカプセル２３は、図１に示すように、加速度計配置部２２とテレメータ蓋２４との間に配置された部材であって、内部にテレメータ送信機４Ａ，４Ｂおよび駆動電池６Ａ，６Ｂを収納する部材である。
本実施形態では、テレメータカプセル２３を略円筒状の部材であって、円筒の軸線が、回転軸線Ｌと略一致する場合に適用して説明する。
【００２９】
テレメータ蓋２４は、図１に示すように、テレメータカプセル２３における端部の開口部に配置され、送信アンテナ５Ａ，５Ｂが配置された部材である。
本実施形態では、略円筒状に形成されたテレメータカプセル２３の開口部を塞ぐ略円板状に形成された部材に適用して説明する。
【００３０】
縦振動用加速度計３Ａは、図１に示すように、加速度計配置部２２における回転軸線Ｌ上の位置に配置されたセンサであって、回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の加速度、つまり、回転軸線Ｌ方向の振動を計測し、当該加速度に関する電気信号を出力するセンサである。
その一方で、縦振動用加速度計３Ａには駆動電池６Ａから電力が供給されているとともに、縦振動用加速度計３Ａからテレメータ送信機４Ａには、回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３１】
一対の捩れ振動用加速度計３Ｂは、図１に示すように、加速度計配置部２２における回転軸線Ｌに対して線対称な位置、言い換えると、加速度計配置部２２の両端部に配置されたセンサであって、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂは、電気的に接続されている。
このように、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂを加速度計配置部２２の両端部に配置することで、回転軸１０が重力に対して交差する方向、例えば水平方向に延びて配置された場合であっても、重力による回転軸１０の変形の影響を取り除くことができる。
【００３２】
さらに、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂは、回転軸１０における周方向の加速度、つまり、回転軸１０における回転軸線Ｌまわりの捩れ振動、さらに言い換えると、回転軸１０の回転速度の変動を計測し、当該周方向の加速度に関する電気信号を出力するものである。
【００３３】
その一方で、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂには駆動電池６Ｂから電力が供給されているとともに、一対の捩れ振動用加速度計３Ｂからテレメータ送信機４Ｂには、回転軸１０における周方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３４】
なお、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂとしては、公知の加速度計を用いることができ、特に限定するものではない。
【００３５】
テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂは、図１に示すように、それぞれ、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂから出力された加速度に関する電気信号を周波数変調（ＦＭ変調）するものである。
本実施形態では、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂにおいて用いられる搬送波の周波数が異なる場合について説明する。具体的には、テレメータ送信機４Ａでは８０ＭＨｚの搬送波が用いられ、テレメータ送信機４Ｂでは９０ＭＨｚの搬送波が用いられる場合に適用して説明する。
【００３６】
さらに、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂは、テレメータカプセル２３の内部であって、回転軸線Ｌに対して線対称な位置に収納されている。
【００３７】
テレメータ送信機４Ａには駆動電池６Ａから電力が供給されるとともに、縦振動用加速度計３Ａから回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号が入力されている。その一方で、テレメータ送信機４Ａから送信アンテナ５Ａには、周波数変調された回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３８】
テレメータ送信機４Ｂには、駆動電池６Ｂから電力が供給されるとともに、捩れ振動用加速度計３Ｂから周方向の加速度に関する電気信号が入力されている。その一方で、テレメータ送信機４Ｂから送信アンテナ５Ｂには、周波数変調された周方向の加速度に関する電気信号が出力されている。
【００３９】
送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂは、図１に示すように、それぞれテレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂから出力された周波数変調された電気信号を電波として送信するものである。
送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂは、円板状に形成されたテレメータ蓋２４に配置されたアンテナであって、テレメータ蓋２４の周辺部に沿って延びる円弧状のアンテナである。さらに、送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂは、回転軸線Ｌに対して線対称に配置されている。
【００４０】
なお、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂおよび送信アンテナ５Ａ，５Ｂとしては、公知のテレメータ送信機やアンテナを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４１】
駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂは、図１に示すように、テレメータカプセル２３内に配置され、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂなどに電力を供給するものである。
具体的には、駆動電池６Ａは、縦振動用加速度計３Ａおよびテレメータ送信機４Ａに電力を供給するものである。駆動電池６Ｂは、捩れ振動用加速度計３Ｂおよびテレメータ送信機４Ｂに電力を供給するものである。
【００４２】
その一方で、駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂは、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂと同様に、テレメータカプセル２３の内部であって、回転軸線Ｌに対して線対称な位置に収納されている。
【００４３】
受信アンテナ７は、図１に示すように、送信アンテナ５Ａ，５Ｂから送信された電波を受信するアンテナであって、受信した電波を電気信号として受信機８Ａ，８Ｂに出力するものである。
なお、本実施形態としては、受信アンテナ７を送信アンテナ５Ａ，５Ｂに対向配置された円環状のアンテナに適用して説明するが、特にその形状等を限定するものではない。
【００４４】
受信機８Ａおよび受信機８Ｂは、図１に示すように、それぞれテレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂに対応したものであって、受信アンテナ７から入力された電気信号から所定の電気信号を抽出して復調するものである。
【００４５】
具体的には、テレメータ送信機４Ａと対応する受信機８Ａは、受信アンテナ７から入力された電気信号から８０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調するものである。
その一方で、テレメータ送信機４Ｂと対応する受信機８Ｂは、受信アンテナ７から入力された電気信号から９０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調するものである。
【００４６】
周波数分析部９は、図１に示すように、受信機８Ａ，８Ｂにおいて復調された電気信号の周波数分析を行うものである。
周波数分析部９において分析された測定データ、つまり、縦振動用加速度計３Ａ、および、捩れ振動用加速度計３Ｂにより測定された加速度のデータは、以下の式（１），（２）を用いることにより、回転軸線Ｌ方向の変位である縦振動変位（Ａ）や、周方向の振動角である捩れ振動角（θ）などの物理量に変換される。
Ａｉ＝αｉ／ωｉ２ ・・・（１）
θｉ＝αｉ／（ｒωｉ２） ・・・（２）
【００４７】
ここで、Ａは縦振動変位（ｍｍ）、αは計測された振動加速度（ｍｍ／ｓ２）、θは捩れ角度（ｄｅｇ．）、ｒは加速度計取付半径（ｍｍ）、ωは回転角速度（ｒａｄ／ｓ：２πｆ）、ｉは各周波数成分を表すものである。
【００４８】
次に、上記の構成からなる振動計測装置１における計測方法について説明する。
本実施形態に係る振動計測装置１を用いて回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の変位である縦振動変位（Ａ）や、周方向の振動角である捩れ振動角（θ）などの物理量を測定する場合には、図１に示すように、回転軸１０の端部に振動計測装置１が取り付けられる。
【００４９】
回転軸１０が回転駆動されると、回転軸１０に回転軸線Ｌ方向の変位や、周方向の振動が発生する。すると、これらの変位や振動は、ロータケース２の取付部２１および加速度計配置部２２を介して、縦振動用加速度計３Ａおよび捩れ振動用加速度計３Ｂに測定される。
【００５０】
縦振動用加速度計３Ａは、上述の回転軸線Ｌ方向の変位、つまり、回転軸線Ｌ方向の加速度を測定し、当該加速度に関する電気信号をテレメータ送信機４Ａに出力する。
一方で、捩れ振動用加速度計３Ｂは、上述の周方向の振動、つまり、周方向の加速度を測定し、当該加速度に関する電気信号をテレメータ送信機４Ｂに出力する。
【００５１】
テレメータ送信機４Ａは、回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号を信号波として、８０ＭＨｚの搬送波の周波数を信号波に基づいて変調する周波数変調を行う。
一方で、テレメータ送信機４Ｂは、周方向の加速度に関する電気信号を信号波として、９０ＭＨｚの搬送波の周波数を信号波に基づいて変調する周波数変調を行う。
【００５２】
上述のようにテレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂにより周波数変調された電気信号は、それぞれ、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂから送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂに出力される。
【００５３】
送信アンテナ５Ａは、テレメータ送信機４Ａから入力された変調後の電気信号に基づいて電波を送信し、送信アンテナ５Ｂは、テレメータ送信機４Ｂから入力された変調後の電気信号に基づいて電波を送信する。
【００５４】
送信アンテナ５Ａおよび送信アンテナ５Ｂから送信された両電波は、受信アンテナ７に受信される。受信アンテナ７は、受信した電波を電気信号に変換し、受信機８Ａおよび受信機８Ｂに当該電気信号を出力する。
【００５５】
テレメータ送信機４Ａに対応する受信機８Ａは、受信アンテナ７から入力された電気信号から、８０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調する。
その一方で、テレメータ送信機４Ｂに対応する受信機８Ｂは、受信アンテナ７から入力された電気信号から、９０ＭＨｚを中心とする周波数帯域を有する電気信号を抽出するとともに、当該抽出した電気信号を復調する。
【００５６】
復調された電気信号は、受信機８Ａおよび受信機８Ｂから周波数分析部９に入力され、周波数分析部９において周波数分析される。
周波数分析後の測定データは、上述の式（１）および式（２）を用いて、回転軸線Ｌ方向の変位である縦振動変位（Ａ）や、周方向の振動角である捩れ振動角（θ）などの物理量に変換される。
【００５７】
上記の構成によれば、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂや、駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂが、回転軸線Ｌに対して対称な位置に配置されているため、ロータケース２が回転軸１０とともに回転しても、テレメータ送信機４Ａおよびテレメータ送信機４Ｂや、駆動電池６Ａおよび駆動電池６Ｂにおける配置のアンバランスによる振動の発生が抑制される。
【００５８】
その結果、本実施形態の振動計測装置１では、広い回転数範囲にわたって振動の発生を抑制することができることから、計測可能な回転軸１０の回転数範囲を拡大することができる。
【００５９】
その一方で、縦振動用加速度計３Ａおよび捩れ振動用加速度計３Ｂにより計測された加速度に関する電気信号を、テレメータ送信機４Ａ，４Ｂ等および受信機８Ａ，８Ｂ等を用いて回転側から静止側に取り出すため、スリップリング等を用いた計測方法のように正確な軸心合わせを行う必要がない。
【００６０】
そのため、本実施形態の振動計測装置１では、計測に要する労力の軽減を図ることができる。さらに、振動によるノイズの発生が抑制されることから、計測値とノイズのとの比率（Ｓ／Ｎ比）の悪化を防止することができる。
【００６１】
さらに、回転軸線Ｌ方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数と、周方向の加速度に関する電気信号から周波数変調された電気信号の周波数とを異ならせるため、両者を同時に送信しても受信部において両者を容易に分離することができる。
そのため、本実施形態の振動計測装置１では、回転軸１０における回転軸線Ｌ方向の加速度と、周方向の加速度とを同時に計測することができる。
【００６２】
なお、上述の実施形態のように、縦振動用加速度計３Ａと、テレメータ送信機４Ａおよび送信アンテナ５Ａとを電気的に接続するとともに、捩れ振動用加速度計３Ｂと、テレメータ送信機４Ｂおよび送信アンテナ５Ｂとを電気的に接続してもよいし、縦振動用加速度計３Ａおよび捩れ振動用加速度計３Ｂを、テレメータ送信機４Ａ等に電気的に接続するとともに、テレメータ送信機４Ｂ等にも電気的に接続し、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の一方からのみ電波を送信するようにしてもよく、特に限定するものではない。
【００６３】
このようにすることで、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の一方から、回転軸１０における軸線方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波、および、回転軸１０における周方向の加速度に関する電気信号を周波数変調した電波の両者が送信され、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の他方を予備として用いることができる。
【００６４】
言い換えると、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の一方が故障した場合に、テレメータ送信機４Ａ等およびテレメータ送信機４Ｂ等の他方を用いて電波の送信を継続することができる。つまり、回転軸用振動計測装置における冗長性を確保することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 振動計測装置（回転軸用振動計測装置）
２ ロータケース（筐体）
３Ａ 縦振動用加速度計（加速度計）
３Ｂ 捩れ振動用加速度計（加速度計）
４Ａ，４Ｂ テレメータ送信機（送信部）
５Ａ，５Ｂ 送信アンテナ（送信部）
６Ａ，６Ｂ 駆動電池（電源）
７ 受信アンテナ（受信部）
８Ａ，８Ｂ 受信機（受信部）
１０ 回転軸（軸系）
Ｌ 回転軸線（軸線）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する軸系に固定される筐体と、
該筐体に配置され、前記軸系における軸線方向の加速度、および、前記軸系における周方向の加速度の少なくとも一方を測定する加速度計と、
前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を周波数変調して、電波として送信する一対の送信部と、
前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計および前記一対の送信部に電力を供給する一対の電源と、
前記一対の送信部から送信された電波を受信して、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を復調する受信部と、
が設けられていることを特徴とする回転軸用振動計測装置。
【請求項２】
前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の一方と電気的に接続された縦振動用加速度計と、
前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の他方と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、
が設けられ、
前記一対の送信部の一方および他方は、前記加速度に関する電気信号を、互いに異なる周波数に変調して、電波として送信することを特徴とする請求項１記載の回転軸用振動計測装置。
【請求項３】
前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された縦振動用加速度計と、
前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、
が設けられ、
前記一対の送信部のそれぞれは、前記縦振動用加速度計および前記捩れ振動用加速度計から出力された前記加速度に関する電気信号を周波数変調し、電波として送信可能とされ、
前記一対の送信部の一方から前記受信機に向けて前記電波が送信されることを特徴とする請求項１記載の回転軸用振動計測装置。
【請求項１】
回転する軸系に固定される筐体と、
該筐体に配置され、前記軸系における軸線方向の加速度、および、前記軸系における周方向の加速度の少なくとも一方を測定する加速度計と、
前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を周波数変調して、電波として送信する一対の送信部と、
前記筐体における前記軸線方向に対して対称な位置に配置され、前記加速度計および前記一対の送信部に電力を供給する一対の電源と、
前記一対の送信部から送信された電波を受信して、前記加速度計から出力された加速度に関する電気信号を復調する受信部と、
が設けられていることを特徴とする回転軸用振動計測装置。
【請求項２】
前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の一方と電気的に接続された縦振動用加速度計と、
前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の他方と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、
が設けられ、
前記一対の送信部の一方および他方は、前記加速度に関する電気信号を、互いに異なる周波数に変調して、電波として送信することを特徴とする請求項１記載の回転軸用振動計測装置。
【請求項３】
前記軸系における軸線方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された縦振動用加速度計と、
前記軸系における周方向の加速度を測定し、前記一対の送信部の両者と電気的に接続された捩れ振動用加速度計と、
が設けられ、
前記一対の送信部のそれぞれは、前記縦振動用加速度計および前記捩れ振動用加速度計から出力された前記加速度に関する電気信号を周波数変調し、電波として送信可能とされ、
前記一対の送信部の一方から前記受信機に向けて前記電波が送信されることを特徴とする請求項１記載の回転軸用振動計測装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１６０１０５（Ｐ２０１０−１６０１０５Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３７０８（Ｐ２００９−３７０８）
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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